Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Колонизация точки Лагранжа - это предлагаемая форма космической колонизации [1] пяти точек равновесия на орбите планеты или ее основной луны, называемых точками Лагранжа . Наиболее очевидными такими точками для колонизации являются точки в системах Земля – Луна и Солнце – Земля. Хотя, как правило, для достижения последних с помощью современных технологий требуются дни или недели, можно было бы генерировать энергию из солнечного света на них почти непрерывно, поскольку из-за их значительного расстояния от Земли они будут затеняться от Солнца лишь изредка, а затем только в ближайшее время.

Земля – Луна [ править ]

Диаграмма, показывающая пять точек Лагранжа в системе двух тел, причем одно тело намного массивнее другого (например, Земля и Луна). В этой системе L 3 - L 5 , по-видимому, разделяют орбиту вторичного компонента, хотя они расположены немного за ее пределами.

Единственные две устойчивые точки Лагранжа - это L 4 и L 5 . Точки Лагранжа стабильны, если масса большего тела по крайней мере в 25 раз больше массы вторичного тела. [2] [3] Масса Земли более чем в 81 раз превышает массу Луны. [4] Общество L5 было основано для содействия заселению путем строительства космических станций в этих точках системы Земля-Луна.

L 1 станция будет иметь ряд важных функций в связи с его неподвижным положением между Землей и Луной . Он находится в отличном месте, чтобы контролировать и координировать связь между различными миссиями на ближней стороне Луны. Судно, запущенное с L1, могло достичь любого места на Луне за от нескольких часов до суток. Это сделало бы его идеальным для управления кризисом, если на Луне случится авария. Кроме того, он мог бы служить промежуточной станцией, особенно после постройки, и, вероятно, использовался бы для приема туристов и случайных посетителей Луны. Подобная станция может также служить центром ремонта кораблей, движущихся по Солнечной системе .

Точка L 2 на обратной стороне Луны полностью защищена от Земли Луной, поэтому размещенные там радиотелескопы будут получать гораздо меньше помех, чем существующие телескопы. Конечно, поскольку Луна заблокирована приливом , любая колония на обратной стороне Луны имеет такое же преимущество; Лунный объект, однако, пострадает от Лунотрясений .

И L1, и L2 требуют активного удержания на месте, поскольку ни один из них не является полностью стабильным (это точки перевала на энергетическом ландшафте). Колонии в позициях L 4 и L 5 будут иметь преимущество в том, что они будут стабильными без какой-либо необходимости в стационарном обслуживании, и могут использоваться в качестве путевой точки для путешествий в и из цислунного пространства .

Кроме того, они значительно уменьшили бы дельта-v (изменение скорости), необходимое для перехода от одного к другому, выхода на околоземную орбиту или выхода с нее, что является важным недостатком любой станции на поверхности Луны, требующей больших затрат энергии для выхода и сопоставимых или больше на мягкую землю.

Солнце – Земля [ править ]

Изолинии эффективного потенциала иллюстрируют пять точек Лагранжа системы Солнце – Земля.

Положение L1 полезно для наблюдений за Солнцем, поскольку оно близко к Земле, но находится под постоянным солнечным светом. Это также может быть полезно для сбора солнечной энергии. И наоборот, точка L2 постоянно находится в тени Земли и, как таковая, предлагает отличное место для наблюдения за внешними планетами или глубоким космосом . Колонии L4 и L5 могут использоваться в качестве путевых точек в космических путешествиях, чтобы расширить практическое окно запуска для путешествий на Землю и другие планеты и обратно. Эти положения полезны для колоний, поскольку они стабильны и не требуют постоянного содержания.

Недостатки [ править ]

Схема магнитосферы Земли. Солнечный ветер течет слева направо.

Риск воздействия протонов от солнечного ветра, а также угроза здоровью от космических лучей будет значительным. Земная магнитосфера защищает от солнечных бурь , но обеспечивает слабую защиту от более энергичной космического излучения атмосфера Земли защищает нас от этого. [ необходима цитата ]

В системе Земля – Луна орбита колоний на L3 – L5 выводит их из-под защиты магнитосферы Земли примерно на две трети времени (как это происходит с Луной). Колонии L1 (расположенного между Землей и Луной) будут испытывать это в меньшей степени, в то время как L2 (находятся за пределами Луны) будет испытывать это в большей степень , и все они были бы подвержено маленьким понимаемым плазменным слой из магнитосферный хвост . [5]

В системе Солнце – Земля L1 и L3 – L5 находятся вне защиты магнитосферы Земли. L2 периодически перемещается изнутри хвоста магнитосферы, плазменного слоя и солнечного ветра, в зависимости от интенсивности и направления солнечного ветра.

Защита от солнечной бури понадобится лишь изредка, и от нее также будет легче защититься в убежище, в которое поселенцы могли бы отступить во время сильного шторма. Дозы космического излучения нарастают медленнее с годами воздействия, и для этого потребуется пара метров или более защиты. Конструкции космических сред обитания обычно снабжают их внешним щитом из реголита или других материалов. [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Межпланетная транспортная сеть
  • Орбита Лиссажу

Ссылки [ править ]

  1. ^ Dorminey, Брюс (31 июля 2012). «Смерть научной фантастики: свободно плавающие космические колонии поражают экономическую реальность» . Forbes . Проверено 17 декабря 2018 года .
  2. ^ Фитцпатрик, Ричард. «Устойчивость точек Лагранжа» . Ньютоновская динамика . Техасский университет.
  3. Рианна Гринспен, Томас (7 января 2014 г.). «Устойчивость точек Лагранжа, L4 и L5» (PDF) .
  4. ^ Питьева, Е.В.; Стэндиш, EM (1 апреля 2009 г.). «Предложения по массам трех крупнейших астероидов, соотношению масс Луны и Земли и астрономической единице» . Небесная механика и динамическая астрономия . 103 (4): 365–372. Bibcode : 2009CeMDA.103..365P . DOI : 10.1007 / s10569-009-9203-8 .
  5. ^ Луна и магнитохвост - Тони Филлипс (2008)

Внешние ссылки [ править ]

  • Определение словаря
  • Европейское космическое агентство
  • Свободный Марс
  • Орбитальный вектор
  • НАСА - Луна и Магнитохвост